Kvantröntgensyn. Ett nytt schema omvandlar en högenergiröntgenfoton till två lågenergifotoner som är kvantkorrelerade. Sådana korrelationer kan utnyttjas för att öka prestandan hos en röntgenbilduppsättning. Kredit:APS/Alan Stonebraker
Ett team av forskare vid Bar-Ilan University har hittat ett sätt att använda korrelerade fotoner för att göra skarpare röntgenbilder. I deras tidning publicerad i tidningen Fysiska granskningsbrev , gruppen beskriver sin process och föreslår hur den kan användas i kommersiella tillämpningar.
En röntgenmaskin skapar bilder av ben inuti kroppen genom att avfyra röntgenstrålar (högenergifotoner) på den skadade platsen och använda fotonerna för att skapa en bild på film. De som går igenom ser mörka ut – de som inte kan passera resulterar i vita områden på filmen. Men sådana filmer är vanligtvis disiga på grund av bakgrundsstrålning. I denna nya insats, forskarna har hittat ett sätt att använda korrelerade fotoner för att förbättra bilderna.
Den nya metoden involverade att avfyra en röntgenstråle mot en diamant, tvingar strålen att delas i två. Att dela strålen innebar att dela var och en av de enskilda fotonerna i strålen i två korrelerade fotoner i de två nyskapade strålarna. Forskarna riktade en av de nya strålarna mot ett mål som skulle röntgas - en metallremsa med slitsar. En sensor placerades bakom målet för att fånga fotoner, som i vanliga röntgenapparater. Den andra strålen riktades direkt mot en detektor. Sedan, eftersom fotonparen var korrelerade, forskarna kunde avgöra vilka fotoner som avfyrades mot målet var från den ursprungliga strålen i motsats till bakgrundsljud. Detta gjorde det möjligt att endast använda de fotoner från den ursprungliga strålen för att göra röntgenbilden.
Forskarna rapporterar att bilder skapade med deras nya metod hade ungefär 1000 gånger mindre bakgrundsljud, gör dem betydligt skarpare. De noterar att deras metod för närvarande bara fungerar med extremt starka röntgenstrålar, och skulle därmed inte fungera för medicinska tillämpningar. Men de noterar också att deras teknik kan visa sig användbar för forskare att bättre förstå kvantmekaniken. De planerar att fortsätta sitt arbete, tittar bredvid för att avgöra om fotonerna som produceras av deras teknik var intrasslade.
© 2019 Science X Network
